JPH11297507A - バリスタとその製造方法 - Google Patents

バリスタとその製造方法

Info

Publication number
JPH11297507A
JPH11297507A JP10097261A JP9726198A JPH11297507A JP H11297507 A JPH11297507 A JP H11297507A JP 10097261 A JP10097261 A JP 10097261A JP 9726198 A JP9726198 A JP 9726198A JP H11297507 A JPH11297507 A JP H11297507A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
varistor
electrode
resin
metal
component
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10097261A
Other languages
English (en)
Inventor
Riho Sasaki
理穂 佐々木
Hiroshi Niwa
洋 丹羽
Tadashi Onomi
忠 小野美
Yasuhiko Sasaki
保彦 佐々木
Atsushi Kato
篤 加藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP10097261A priority Critical patent/JPH11297507A/ja
Publication of JPH11297507A publication Critical patent/JPH11297507A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Apparatuses And Processes For Manufacturing Resistors (AREA)
  • Thermistors And Varistors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 電圧非直線性が良好で、かつ、信頼性に優れ
たバリスタを提供する。 【解決手段】 金属粉末と、樹脂と溶剤とを混合した樹
脂ペースト中にバリスタ素体11の両端面を浸漬し、バ
リスタ素体11の両端面に樹脂ペーストを塗布した後、
熱処理することにより樹脂全体を硬化し、樹脂電極13
を形成する。また、バリスタ素体の表面に設けた電極に
電気的に接続するようにバリスタ素体の内部に複数の内
部電極を設けた。また、電極は、少なくとも二層より構
成され、下層は金属電極、上層は樹脂電極からなる。ま
た、バリスタ素体中にBi,Ge,Si,B,Sbのう
ち、少なくとも1つを含有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば電気回路の
過電圧の保護を目的とするバリスタとその製造方法に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、バリスタは、酸化亜鉛を主成分と
し、副成分として酸化ビスマス等を添加して形成したバ
リスタ素体を焼成後、その表面に貴金属粉末、ガラスフ
リット、有機ビヒクルを混合したものを塗布し、600
〜850℃程度で熱処理し、電極を形成したものであっ
た。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この方法によると、焼
成によりバリスタとしての電気特性を得た後に、外部電
極形成のために、さらに焼成温度に近い高温で熱処理を
行うため、酸化ビスマスなどの粒界構成物質の相転移等
の反応が進行し、電圧非直線性が劣化するなどの電気特
性が変動するという問題点を有していた。
【0004】そこで、本発明は、電圧非直線性が良好な
バリスタを提供することを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明のバリスタは、バリスタ素体と、このバリス
タ素体の表面に設けた電極とを備え、この電極は金属成
分と熱硬化性樹脂とを含有したもので形成されたことを
特徴とするものであり、350℃以下という低温で電極
を形成できるため、バリスタ素体において粒界構成物質
の相転移等の反応を抑制することができ、上記目的を達
成できる。
【0006】
【発明の実施の形態】請求項1に記載の発明は、バリス
タ素体と、このバリスタ素体の表面に設けた電極とを備
え、この電極は金属成分と樹脂成分とを含有する樹脂電
極であるバリスタであり、電圧非直線性及び信頼性に優
れたものである。
【0007】請求項2に記載の発明は、バリスタ素体の
表面に設けた電極に電気的に接続するように前記バリス
タ素体の内部に複数の内部電極を設けた請求項1に記載
のバリスタであり、電圧非直線性及び信頼性に優れた積
層バリスタである。
【0008】請求項3に記載の発明は、電極が少なくと
も二層より構成され、下層は金属電極、上層は樹脂電極
からなる請求項2に記載のバリスタであり、内部電極と
外部電極の接続が極めて良好で、電圧非直線性、信頼
性、実装性に優れた積層バリスタである。
【0009】請求項4に記載の発明は、バリスタ素体中
にBi,Ge,Si,B,Sbのうち、少なくとも1つ
を含有する請求項3に記載のバリスタであり、これら高
温時に液相を形成する成分が、バリスタ素体と電極の接
着を保つことができるため、ガラス成分を含まない金属
電極を形成することが可能なバリスタであり、ガラス成
分を含まない金属電極を形成することにより、金属電極
と樹脂電極の接着強度が向上する。
【0010】請求項5に記載の発明は、バリスタ素体の
主成分をZnOとする請求項1から請求項3のいずれか
一つに記載のバリスタであり、電圧非直線性、信頼性に
優れたバリスタである。
【0011】請求項6に記載の発明は、金属電極はガラ
スを非含有であることを特徴とする請求項3あるいは請
求項4に記載のバリスタであり、下層の金属電極と上層
の樹脂電極との電気的接続が良好で、電圧非直線性、信
頼性に優れた積層バリスタである。
【0012】請求項7に記載の発明は、樹脂電極の金属
成分の形状をフレーク状とした請求項1から請求項6の
いずれか一つに記載のバリスタであり、金属成分の表面
積が大きいので電極の導電性に優れたバリスタとなる。
【0013】請求項8に記載の発明は、電極表面にメッ
キ層を形成した請求項1から請求項7のいずれか一つに
記載のバリスタであり、電圧非直線性、信頼性、実装性
に優れたバリスタである。
【0014】請求項9に記載の発明は、バリスタ素体表
面がこのバリスタ素体より高抵抗の膜で覆われている請
求項8に記載のバリスタであり、電圧非直線性、信頼
性、実装性に優れたバリスタである。
【0015】請求項10に記載の発明は、内部電極が端
面に引き出されたバリスタ成形体の該端面に金属電極ペ
ーストを塗布する工程と、次に前記バリスタ成形体と前
記金属電極ペーストを同時に焼成する工程と、前記焼成
により形成された金属電極の上に金属成分と樹脂成分と
を含有する電極を形成する工程とを有するバリスタの製
造方法であり、内部電極と外部電極の電気的、機械的接
続を容易に確保でき、電圧非直線性、信頼性に優れた積
層バリスタを提供することができる。
【0016】請求項11に記載の発明は、バリスタ素体
の表面に金属成分と樹脂成分とを含有する電極を形成す
る工程と、次にこの電極上にpH3以上のメッキ液を用
いてメッキ層を形成する工程とを有するバリスタの製造
方法であり、樹脂電極の金属成分のエッチングを低減す
ることができる。
【0017】次に、本発明の実施の形態について図面を
参照しながら説明する。 (実施の形態1)図2は本発明の一実施の形態の積層バ
リスタを示す断面図であり、1はバリスタ素体、2はバ
リスタ素体1の内部に複数設けた内部電極、3はバリス
タ素体1の内部電極2の露出した両端面に設けた樹脂電
極である。
【0018】まず、主成分のZnOに副成分としてBi
23、Co23、Sb23、Al23等を加えて、酢酸
ブチル、有機バインダ、可塑剤を加えて混合、スラリー
化し、ドクターブレード法等でシート成形を行った。こ
のグリーンシートとAg−Pd等の内部電極2とを交互
に積層することにより得た積層体を900℃〜1200
℃で焼成し、バリスタ素体1を得た。
【0019】次に樹脂電極3が均一に形成できるように
バリスタ素体1の面取りを行った後、Ag粉末(70w
t%)と、エポキシ樹脂とフェノール樹脂を混合したも
の(10wt%)と、ブチルカルビトール(20wt
%)とを混合した樹脂ペースト中に、バリスタ素体1の
両端面及びこの端面に続く側面の一部を浸漬し、バリス
タ素体1の両端面及びこの端面に続く側面の一部に樹脂
ペーストを塗布した後、樹脂の硬化温度より高く、樹脂
の分解温度より低い温度で、本実施の形態においては1
50℃〜250℃で30分〜1時間熱処理することによ
り、ブチルカルビトールを除去して、樹脂全体を硬化
し、樹脂電極3を形成した。
【0020】こうして得られた積層バリスタは、電圧非
直線性が良好で、バリスタ素体1のクラックや樹脂電極
3の剥離がなく信頼性に優れたものとなる。
【0021】(実施の形態2)図1は本発明の第2の実
施の形態における積層バリスタを示す断面図である。
【0022】まず、実施の形態1と同様にシート成形、
積層、面取りを行い、得られた積層体の両端面のみにA
g−Pd等の金属成分と樹脂と溶剤とを混合した電極ペ
ーストを浸漬、塗布し、900℃〜1200℃で、積層
体と電極ペーストを同時に焼成し、金属成分のみの内部
電極12と金属電極16とを備えたバリスタ素体11を
得た。
【0023】次にバリスタ素体11をSiO2粉末に埋
没させて900℃で熱処理し、SiO2とバリスタ素体
11中のZnOとの反応により耐メッキ性を有するコー
ティング膜17をバリスタ素体11の表面に形成した。
【0024】次にAg粉末(70wt%)と、エポキシ
樹脂とフェノール樹脂を混合したもの(10wt%)
と、ブチルカルビトール(20wt%)とを混合した樹
脂電極ペースト中にバリスタ素体11の両端面及びこの
端面に続く側面の一部を浸漬し、バリスタ素体11の両
端面及びこの端面に続く側面の一部に樹脂電極ペースト
を塗布した後、150℃〜250℃で30分〜1時間熱
処理することによりブチルカルビトールを除去して、樹
脂全体を硬化し、樹脂電極13を形成した。
【0025】その後、樹脂電極13の表面に電気メッキ
によりNiメッキ14、半田メッキ15を施した。
【0026】こうして得られた積層バリスタは、電圧非
直線性が良好で、信頼性に優れている上に、内部電極1
2と金属電極16の焼き付けを同時に行っているため、
内部電極12と金属電極16間の接続強度が大きく、例
えば、たわみ強度等で有利なものとなる。
【0027】さらに金属電極16の表面は、コーティン
グ材料の付着等で電気メッキに不向きな状態であること
が多いが、ここでは、金属電極16上に形成された樹脂
電極13に電気メッキを施しているので、均一なメッキ
層が形成でき、実装性に優れたものとなる。
【0028】このとき、金属電極16と樹脂電極13の
電気的接続が必要となるが、樹脂電極13は樹脂成分を
含んでおり、金属成分のみの電極と比較して、他との電
気的接続が不利であるので、金属電極16は表面にガラ
ス成分が析出して、樹脂電極13との電気的接続の妨げ
とならないよう、ガラス成分を含まない電極ペーストを
用いて形成することが望ましい。その際、バリスタ素体
11と金属電極16の接着は、バリスタ素体11の一成
分であり、焼成時に一旦液相化したBiにより、保たれ
ることとなる。
【0029】さらに金属電極16をバリスタ素体11の
両端面のみに形成し、樹脂電極13は両端面及びこの端
面に続く端面の一部に形成したのは、焼成時のバリスタ
素体11のクラックの発生防止と、樹脂電極13で確実
に金属電極16を覆うためである。
【0030】なお、実施の形態1,2では、樹脂として
エポキシ樹脂とフェノール樹脂を混合したものを用いた
が、エポキシ樹脂とフェノール樹脂それぞれ単独で用い
ても良く、他にもイミド樹脂、ウレタン樹脂、シリコン
樹脂等、あるいはこれらの混合物が考えられる。すなわ
ちバリスタ素体1,11の粒界構成物質の相転移等の反
応が進行しないような温度、好ましくは150℃〜25
0℃で完全に硬化し、耐溶剤性、耐酸性等に優れ、外部
電極の強度を確保できるものが好ましい。その点を考慮
すると、エポキシ樹脂あるいはエポキシ樹脂と他の熱硬
化性樹脂と混合物はより好ましい。さらに、樹脂は、樹
脂電極3,13を形成後行う熱処理温度よりも高い分解
温度、より好ましくは樹脂電極3,13を形成後行う熱
処理温度よりも高い硬化温度を有するものを用いると良
い。
【0031】また、金属粉末、溶剤の種類に関してもA
g、ブチルカルビトールに限定するものではない。それ
らの配合割合も特に制限はなく、電極塗布時のペースト
性能、電極硬化後の強度、導電性等より、最適な割合を
選択すると良い。金属粉末に関しては、例えばNi,C
u,Ni−Cuなどを用いても良い。さらに樹脂電極ペ
ーストは、具体的には金属成分を50〜95wt%、樹
脂成分を5〜20wt%、溶剤成分を5〜30wt%の
範囲の樹脂ペーストを用いて外部電極3,13を形成す
ることが好ましい。
【0032】さらにまた金属粉末は、樹脂電極3,13
の導電性をできるだけ向上させるために比表面積の大き
なものを用いることが好ましく、具体的にはフレーク状
の金属粉末を含むと良い。
【0033】さらに樹脂電極3,13は従来のような高
温形成をしないため、その中の金属成分は、焼結したも
のと比較して、結晶性が悪く耐酸性等に劣ることが多
い。そこで、バリスタ素体11をメッキ液に浸漬してN
iメッキ14を形成する場合、樹脂電極13中の金属成
分がエッチングされないようにメッキ液はpH3以上、
より好ましくは3.5〜9.5にしておくことが望まし
い。
【0034】このとき、バリスタ素体11がメッキ液に
侵食されるのを防ぐため、バリスタ素体11の露出した
部分をバリスタ素体11より高抵抗の膜で、コーティン
グすることが望ましい。本実施の形態2では、コーティ
ング材としてSiO2を用いたが、他に樹脂、ガラスな
どバリスタ素体11より高抵抗な膜を形成するものなら
何でも良い。
【0035】またバリスタ素体1,11の副成分とし
て、Bi23、Sb23を加えたが、高温時に液相を形
成する成分であるBi,Sb,Ge,Si,Bのうち少
なくとも1つを含有させることにより、バリスタ素体1
1とガラス成分を含まない金属電極16との接着を保つ
ことができる。
【0036】従来は外部電極ペースト用の適切な熱収縮
の金属粉末や、ガラスフリットの種類を選択するのが困
難であり、しばしば、外部電極剥離やバリスタ素体クラ
ックが発生し、耐湿負荷寿命等の信頼性が低下していた
が、本発明の積層バリスタの樹脂電極3,13は、形成
時の熱収縮が小さいために外部電極剥離や素体クラック
が極めておこりにくい。その上、樹脂電極3,13形成
後は、樹脂電極3,13中の樹脂がバリスタ素体1,1
1表面の凹部に入り込んでいるため、樹脂電極3,13
とバリスタ素体1,11との接着強度を確保しやすく、
機械的ストレスが加わったとしても極めてバリスタ素体
1,11から剥離しにくい。その結果、耐湿負荷寿命等
の信頼性、半田耐熱性に優れた積層バリスタとなる。
【0037】また、実施の形態1,2では、ZnOを主
成分とする積層バリスタを例に挙げたが、バリスタであ
れば、例えばSrTiO3等、他の材料を主成分とする
もの、板状あるいは円板型などバリスタ素体の成分、形
状にこだわらずに適用できる。
【0038】
【発明の効果】以上のように本発明によると、電極をバ
リスタ素体の焼成温度よりもはるかに低温で形成できる
ので、バリスタ素体において粒界構成物質の相転移等の
反応を抑制することができ、電圧非直線性に優れたバリ
スタを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第2の実施の形態による積層バリスタ
の断面図
【図2】本発明の第1の実施の形態による積層バリスタ
の断面図
【符号の説明】
1 バリスタ素体 2 内部電極 3 樹脂電極 11 バリスタ素体 12 内部電極 13 樹脂電極 14 Niメッキ 15 半田メッキ 16 金属電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 保彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 加藤 篤 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 バリスタ素体と、このバリスタ素体の表
    面に設けた電極とを備え、この電極は金属成分と樹脂成
    分とを有する樹脂電極であるバリスタ。
  2. 【請求項2】 バリスタ素体の表面に設けた電極に電気
    的に接続するように前記バリスタ素体の内部に複数の内
    部電極を設けた請求項1に記載のバリスタ。
  3. 【請求項3】 電極は、少なくとも二層より構成され、
    下層は金属電極、上層は樹脂電極からなる請求項2に記
    載のバリスタ。
  4. 【請求項4】 バリスタ素体中にBi,Ge,Si,
    B,Sbのうち、少なくとも1つを含有する請求項3に
    記載のバリスタ。
  5. 【請求項5】 バリスタ素体は、ZnOを主成分とする
    請求項1から請求項3のいずれか一つに記載のバリス
    タ。
  6. 【請求項6】 金属電極は、ガラスを非含有であること
    を特徴とする請求項3あるいは請求項4に記載のバリス
    タ。
  7. 【請求項7】 金属成分と樹脂成分を含有する電極の金
    属成分は、その形状がフレーク状のものを含む請求項1
    から請求項6のいずれか一つに記載のバリスタ。
  8. 【請求項8】 電極表面にメッキ層を形成した請求項1
    から請求項7のいずれか一つに記載のバリスタ。
  9. 【請求項9】 バリスタ素体表面がこのバリスタ素体よ
    り高抵抗の膜で覆われている請求項8に記載のバリス
    タ。
  10. 【請求項10】 内部電極が端面に引き出されたバリス
    タ成形体の該端面に金属電極ペーストを塗布する工程
    と、次に前記バリスタ成形体と前記金属電極ペーストを
    同時に焼成する工程と、前記焼成により形成された金属
    電極の上に金属成分と樹脂成分とを含有する樹脂電極を
    形成する工程とを有するバリスタの製造方法。
  11. 【請求項11】 バリスタ素体の表面に金属成分と樹脂
    成分とを含有する樹脂電極を形成する工程と、次にこの
    樹脂電極上にpH3以上のメッキ液を用いてメッキ層を
    形成する工程とを有するバリスタの製造方法。
JP10097261A 1998-04-09 1998-04-09 バリスタとその製造方法 Pending JPH11297507A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10097261A JPH11297507A (ja) 1998-04-09 1998-04-09 バリスタとその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10097261A JPH11297507A (ja) 1998-04-09 1998-04-09 バリスタとその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11297507A true JPH11297507A (ja) 1999-10-29

Family

ID=14187611

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10097261A Pending JPH11297507A (ja) 1998-04-09 1998-04-09 バリスタとその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11297507A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003197406A (ja) * 2001-12-25 2003-07-11 Maruwa Co Ltd チップ型バリスタの製造方法
JP2011091199A (ja) * 2009-10-22 2011-05-06 Tdk Corp 積層電子部品
JP2012169334A (ja) * 2011-02-10 2012-09-06 Koa Corp チップ部品およびその製造方法
CN107210102A (zh) * 2015-11-27 2017-09-26 埃普科斯股份有限公司 陶瓷多层器件和用于制造陶瓷多层器件的方法
JP2018195760A (ja) * 2017-05-19 2018-12-06 Tdk株式会社 電子部品
US11227721B2 (en) 2016-11-24 2022-01-18 Tdk Corporation Electronic component

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003197406A (ja) * 2001-12-25 2003-07-11 Maruwa Co Ltd チップ型バリスタの製造方法
JP2011091199A (ja) * 2009-10-22 2011-05-06 Tdk Corp 積層電子部品
JP2012169334A (ja) * 2011-02-10 2012-09-06 Koa Corp チップ部品およびその製造方法
US10262778B2 (en) 2015-11-27 2019-04-16 Epcos Ag Multilayer component and process for producing a multilayer component
JP2018506190A (ja) * 2015-11-27 2018-03-01 エプコス アクチエンゲゼルシャフトEpcos Ag 多層デバイスおよび多層デバイスを製造するための方法
CN107210102A (zh) * 2015-11-27 2017-09-26 埃普科斯股份有限公司 陶瓷多层器件和用于制造陶瓷多层器件的方法
JP2019062227A (ja) * 2015-11-27 2019-04-18 ティーディーケイ・エレクトロニクス・アクチェンゲゼルシャフトTdk Electronics Ag 多層デバイスおよび多層デバイスを製造するための方法
CN107210102B (zh) * 2015-11-27 2019-04-19 埃普科斯股份有限公司 陶瓷多层器件和用于制造陶瓷多层器件的方法
CN110010320A (zh) * 2015-11-27 2019-07-12 埃普科斯股份有限公司 陶瓷多层器件和用于制造陶瓷多层器件的方法
US10566115B2 (en) 2015-11-27 2020-02-18 Epcos Ag Multilayer component and process for producing a multilayer component
US11227721B2 (en) 2016-11-24 2022-01-18 Tdk Corporation Electronic component
US11894195B2 (en) 2016-11-24 2024-02-06 Tdk Corporation Electronic component
JP2018195760A (ja) * 2017-05-19 2018-12-06 Tdk株式会社 電子部品

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3555563B2 (ja) 積層チップバリスタの製造方法および積層チップバリスタ
KR100979066B1 (ko) 적층형 전자부품 및 그 제조방법
US10304630B2 (en) Ceramic electronic component and manufacturing method therefor
JPH11162771A (ja) 積層セラミックコンデンサ
JP2007242995A (ja) 積層セラミック電子部品とその製造方法
JP5768272B2 (ja) チップ部品およびその製造方法
JP3254399B2 (ja) 積層チップバリスタ及びその製造方法
WO1997047017A1 (fr) Procede de fabrication de varistor
JPH11297507A (ja) バリスタとその製造方法
CN116420199A (zh) 多层压敏电阻器及其制造方法
JPH10189385A (ja) 積層セラミックコンデンサ
JP3735756B2 (ja) チップ状電子部品およびその製造方法
JP2008124514A (ja) セラミック素子及びその製造方法
JP2016063079A (ja) 抵抗素子およびその製造方法
JP4637440B2 (ja) セラミック素子の製造方法
JP2004172383A (ja) 導電ペースト及びセラミック電子部品の製造方法
JPH0136243B2 (ja)
JP2003068508A (ja) 積層チップバリスタの製造方法
JP2727789B2 (ja) 正特性サーミスタ及びその製造方法
JPH0119249B2 (ja)
JPH11232927A (ja) 導電ペースト
JP2008270391A (ja) 積層型チップバリスタおよびその製造方法
JPS6142406B2 (ja)
JPH08181029A (ja) 電子部品の製造方法
JP2011124403A (ja) 電子部品の製造方法